刻蚀法图形转移技术125页PPT

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光刻与刻蚀工艺流程 PPT

光刻与刻蚀工艺流程 PPT
高压汞灯 受激准分子激光器
驻波效应
入射光与反射光干涉 周期性过曝光和欠曝光 影响光刻分辨率
光刻胶中的驻波效应
光刻7-曝光后烘焙(后烘,PEB)
机理:光刻胶分子发生热运动,过曝光 和欠曝光的光刻胶分子发生重分布;
作用:平衡驻波效应,提高分辨率。
PEB减小驻波效应
光刻8-显影(Development)
光刻胶热流动填充针孔
坚膜(Hard Bake)
热板最为常用 检测后可在烘箱中坚膜 坚膜温度: 100 到130 °C 坚膜时间:1 到2 分钟 坚膜温度通常高于前烘温度
坚膜的控制
坚膜不足
-光刻胶不能充分聚合 -造成较高的光刻胶刻蚀速率 -黏附性变差
过坚膜
-光刻胶流动造成分辨率变差
光刻基本步骤
• 涂胶 Photoresist coating • 对准和曝光 Alignment and exposure • 显影 Development
光刻工序
1、清洗硅片 Wafer Clean
2、预烘和底膜涂覆 Pre-bake and Primer Vapor
3、光刻胶涂覆 Photoresist Coating
基本步骤 – 化学清洗 – 漂洗 – 烘干
光刻2-预烘
脱水烘焙--去除圆片表面的潮气 增强光刻胶与表面的黏附性 通常大约100 °C 与底胶涂覆合并进行 底胶广泛使用: Hexamethyldisilazane (HMDS,六甲基
乙硅氮烷) HMDS的作用:去除SiO2表面的-OH基。
离子注入Ion Implantation
快速热退火Rapid Thermal Annealing
刻蚀术语

刻蚀工艺介绍ppt

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紧急情况处理
在出现紧急情况时,如设备故障、人员受伤等,应立即采取应急措施,如停机、救援等。
要点三
环保要求与对策
THANK YOU.
谢谢您的观看
干燥
对表面进行涂层或封装,以保护表面不受外界环境的影响,提高表面的稳定性和耐久性。
保护
刻蚀工艺应用与案例
04
刻蚀工艺在芯片制造中占据重要地位,可对硅片进行精细雕刻,制作出微米级别的芯片结构。
芯片制造
通过刻蚀工艺,可以制作出各种复杂的集成电路,包括模拟电路和数字电路等。
集成电路
利用刻蚀工艺,可以制作出超大规模的集成电路,提高电子设备的性能和功能。
激光器制造
光学制造行业应用
刻蚀工艺发展趋势与挑战
05
高精度刻蚀
随着半导体工艺的不断发展,对刻蚀精度的要求越来越高,高精度刻蚀技术成为发展趋势。
技术发展趋势
等离子体刻蚀
等离子体刻蚀技术以其高刻蚀速率、高选择比、低损伤等优点,逐渐成为主流的刻蚀技术。
反应离子刻蚀
反应离子刻蚀技术以其能够实现各向异性刻蚀的优点,广泛应用于深槽、窄缝的刻蚀。
刻蚀工艺吸附剂对固体表面的吸附作用,将固体表面原子吸附到吸附剂上,从而实现表面刻蚀。
物理刻蚀原理
01
物理撞击
利用高能粒子或激光等物理能量,将固体表面原子撞击,使其脱离固体表面。
02
原子碰撞
通过控制物理能量,使得固体表面原子获得足够的能量,发生跳跃并脱离表面。
化学刻蚀原理
混合刻蚀原理
刻蚀工艺流程
03
工艺说明
化学清洗
机械处理
前处理
工艺说明
刻蚀处理是整个刻蚀工艺的核心部分,主要是通过化学或物理手段,对材料表面进行选择性或非选择性腐蚀,以达到预期的形状和尺寸。

第5章-图形转移演示课件-精选.ppt

第5章-图形转移演示课件-精选.ppt
参加反应的,生成化学活性很强的碳烯,然后继续键合生 成聚苯醚:
对—重氮醌类化合物一般制成磺酰胺或磺酸脂的形式与树 脂混合制成光敏树脂,是一种“负性”光敏抗蚀剂。
精品
图形转移
3.叠氮类光敏抗蚀剂
叠氮基由三个氮原子组成,它受光分解放出氮气,同时生 成非常富有反应活性的氮烯自由基:
hr
R
ห้องสมุดไป่ตู้

N3

R

N

0

N
2
其中为烷基、苯基、酰基和苯磺酰基等。活性很强的氮烯 化合物能继续进行各种反应。
叠氮化合物是一种“负性”光敏抗蚀剂。
精品
图形转移
5.1.4光聚合型光敏抗蚀剂
各种烯类单体在紫外光的作用下,可以相互结合而生成 聚合物,能直接进行光聚合的活性单体具有以下结构:
H C
H
芳香族重氮盐的光分解反应是以自由基的形式进行的:
精品
图形转移
低分子重氮盐的稳定性差,在实际应用中是将重氮盐(如 重氮二苯胺)与甲醛或聚甲醛进行缩聚,制成重氮树脂。 它在光照作用下,发生分解反应,改变了它的亲水性:
由于这种树脂是低分子的聚合物,其分子量小,制成的膜 强度差,所以它主要用于制备PS版。
精品
图形转移
(3)重铬酸盐光敏抗蚀剂的暗反应
已配好的重铬酸盐光敏抗蚀胶,置于暗处存放一段时间后, 它的粘度逐渐增大,颜色也变得较深,制好的感光版固化 后,显影溶解也比较困难,这种现象称为暗反应。
另一致命的弱点是制版废水中的六价铬离子对环境的严重 污染问题,所以这种光敏抗蚀剂已逐渐被淘汰。但由于它 具有较高的分辨力(600行/毫米)和衍射能力,在激光 全息摄影技术中,又可发挥它的长处。因而又受到了重视。

刻蚀法图形转移技术125页PPT

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❖ 知ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
刻蚀法图形转移技术
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生

半导体工艺原理刻蚀工艺(课堂PPT)

半导体工艺原理刻蚀工艺(课堂PPT)
需要刻蚀的物质:SiO2 、Si3N4、Polysilicon和铝合金及
Si
要求:图形的保真度高、选择比好、均匀性好、清洁。
.
3
刻蚀工艺流程
刻蚀的基本概念 选择性的去除硅片上薄膜的工艺。 选择性:分为整片全部去除和部分去除; 去除:分为干法刻蚀和湿法刻蚀; 薄膜:介电质层、金属层、多晶层、光刻胶等薄膜。
对二氧化硅有选择性,需要氧化物掩膜。
H3PO4:H2O:HNO3:CH3COOH(16:2:1: 对硅,氧化硅和光刻胶有选择性 1)
HNO3:H2O:HF(CH3COOH)(50:20:1) 腐蚀速率依赖于腐蚀剂的组成
HNO3:H2O:HF(CH3COOH)(50:20:1) 腐蚀速率依赖于腐蚀剂的组成
简要介绍 各向同性或接近各向同性(有严重钻蚀);对SiO2很少或没有选择性
非常各向异性,对SiO2没有选择性 各向同性或接近各向同性,对SiO2有选择性 非常各向异性,对SiO2选择性很高
接近各向同性(有严重钻蚀);增大离子能量或降低气压能够改进各向 同性程度;对硅很少或没有选择性
非常各向同性;对硅有选择性 各向同性;对Si3N4有选择性 各向同性,对SiO2有选择性, 但对硅没有选择性 非常各向异性,对硅有选择性,但对SiO2没有选择性 非常各向异性,对硅和SiO2都有选择性, 接近各向同性(有严重钻蚀) 非常各向异性,经常加入BCl3以置换O2 高刻蚀速率,对SiO2没有选择性 对SiO2有选择性
.
34
其刻蚀分为两步,首先是要除去未被光刻胶保护 的硅化金属,可以采用CF4、SF6、Cl2、HCl2等 都可以用来作为硅化金属的RIE的反应气体。
对多晶硅的刻蚀采用氟化物将导致等方向性的刻 蚀,而Polycide 的刻蚀必须采用各向异性,因 此采用氯化物较好,有 Si, HCL2, SiCl4等。

刻蚀工艺介绍ppt

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2023
刻蚀工艺介绍ppt
contents
目录
刻蚀工艺简介刻蚀工艺分类刻蚀工艺流程刻蚀工艺参数优化刻蚀设备及厂商刻蚀工艺发展方向
刻蚀工艺简介
01
刻蚀工艺是指利用化学或物理方法有选择性地去除材料表面上的部分物质,以达到制备特定形状和尺寸的目的。
刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种,其中干法刻蚀主要利用等离子体或激光等高能粒子进行表面处理,而湿法刻蚀则主要利用化学试剂对材料表面进行腐蚀。
设备名称
溅射刻蚀机(Sputtering Etcher)
设备名称
等离子刻蚀机(Plasma Etcher)
功能描述
溅射刻蚀机利用高能粒子撞击靶材表面,使靶材表面的粒子撞击待刻蚀材料表面,从而实现刻蚀。
主要设备及功能描述
各厂商设备特点比较
厂商A
设备稳定性好,售后服务有保障,但价格较高。
厂商B
设备性价比高,但技术支持能力较弱。
03
利用氢氧化钠对硅、二氧化硅等材料进行刻蚀。氢氧化钠具有强碱性,能够与硅、二氧化硅等材料发生化学反应,将目标材料去除。
利用化学溶液对材料进行刻蚀。在湿法刻蚀过程中,目标材料与化学溶液发生化学反应,将目标材料去除。
湿法刻蚀
利用等离子体、激光或其他光源对材料进行刻蚀。在干法刻蚀过程中,中性粒子或离子与目标材料发生碰撞,通过物理作用将目标材料去除。
控制曝光能量
曝光
选择合适的显影液
选择合适的显影液,以将曝光后的光刻胶溶解去除,从而形成所需的图案。
控制显影时间和温度
控制显影液的使用时间和温度,以避免显影过度或不足,影响刻蚀的质量和精度。
显影
去除未曝光的光刻胶
通过化学试剂或物理方法将未曝光的光刻胶去除,以暴露出硅片表面需要刻蚀的区域。

光刻与刻蚀演示幻灯片

光刻与刻蚀演示幻灯片

EUV = extreme ultraviolet
下一代光刻技术 EPL = electron projection lithography
ML2 = maskless lithography
+PSM +OPC+OAI 64×103
157nm F2
16×103
IPL = ion projection lithography
1
log10(Dc
/
D0)
负胶:
rn
1 log10(Dg0
/ Dgi )
❖ 对比度越高,侧面越陡,线宽更准确 ❖ 对比度高,减少刻蚀过程中的钻蚀效应,提高分辨率
55
其他特性
❖ 光敏度 ❖ 膨胀性 ❖ 抗刻蚀能力和热稳定性 ❖ 黏着力 ❖ 溶解度和黏滞度 ❖ 微粒含量和金属含量 ❖ 储存寿命
理想的曝光图形
68
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
69
ASM 2500/5000 投影光刻机
70
分辨率增强技术使光学光刻不断突破分辨率极限
1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016
光学M曝EF光光区学光刻技术潜力挖掘区 光刻工艺特征尺寸19805接485321000触6........n50000383式m5uuuuuuuummmmmmmm光EM线掩刻a模4接s-3k-精触61En0度r式murmo控光Gr4投制F线3刻a影6技cn1t光m术o0r-刻G23投.线06u影5mn2光m.0-刻I-2线04.850nu.1小年比0预远m0m9.188于光较测抛微K-0-年1刻乐都在0r米F微.2左技观被后(08米.右术的光头u5保;m-曾将长刻。-守10经9走期技.的1183G有9到预术预u年m人尽测神计曾预头:话为经言2;般0有0.:501的1预7微96光年9进言4米G刻年线步:)线也宽的22到,6156541宽曾达步146646××1这××××××9不经到伐119些111111007能有远000000991996692

光刻与刻蚀工艺ppt课件

光刻与刻蚀工艺ppt课件

6.1 概述
光刻技术被用来界定p-n结的几何形状。
在形成SiO2之后。利用高速旋转机,将晶 片表面旋涂一层对紫外光敏感的材料,称 为光刻胶(photo-resist)。将晶片从旋转机 拿下之后[图 (c)],在80C~100C之间烘烤。 以驱除光刻胶中的溶剂并硬化光刻胶,加 强光刻胶与晶片的附着力。如图 (d)所示, 下一个步骤使用UV光源,通过一有图案的 掩模版对晶片进行曝光。对于被光刻胶覆 盖的晶片在其曝光的区域将依据光刻胶的 型态进行化学反应。而被暴露在光线中的 光刻胶会进行聚合反应,且在刻蚀剂中不 易去除。聚合物区域在晶片放进显影剂 (developer)后仍然存在,而未被曝光区域 (在不透明掩模版区域之下)会溶解并被洗去。
8.2 光刻工艺
正胶和负胶图形转移
光刻胶通常可分为正性胶和负性 胶两类,两者经曝光和显影后得到的 图形正好相反。显影时,正胶的感光 区较易溶解而未感光区不溶解,所形 成的光刻胶图形是掩模版图形的正映 象。负胶的情况正相反,显影时感光 区较难溶解而未感光区溶解,形成的 光刻胶图形是掩模版图形的负映象。
8.2 光刻工艺
光学光刻使用的正胶通常含有三种主要成分:酚醛树脂、感光 剂和有机溶剂。曝光前的光刻胶基本上不溶于显影液。曝光时, 感光剂 — 如 g 线(436 nm)和 i 线(365 nm)光刻时正胶中 的重氮醌(DNQ),因吸收光能而导致化学结构发生变化,在显 影液中的溶解度比曝光前高出很多(约100倍)。显影后,感光 部分光刻胶被溶解去除。
优点:有较高刻 自从80年代后期用多晶硅成功制作旋转式微马达于硅芯片上以来,微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)迅速引起人
们化的学注 方意式光。:等刻离子体(产li生t的h中o性g反r应a物p与h物质y表,面相又互作译用产图生挥形发性曝产物光。 ):使用带有某一层设计几 何图形的掩模版(mask),通过光化学反应,经过曝光和显影,使光 这种方式使得微机电系统产品类似于集成电路,可整批制造,廉价推广。

化学蚀刻技术课件

化学蚀刻技术课件

无误。
穿戴防护用品
02
操作人员必须穿戴防护眼镜、实验服、化学防护手套等防护用
品,防止化学试剂溅到身上。
保持通风
03
在操作过程中,要保持实验室通风良好,避免有害气体在室内
积聚。
废液处理与环保要求
废液分类处理
根据废液的性质和成分,将其进行分类存放和处理,避免混合后 产生有毒有害气体或发生危险。
废液回收利用
蚀刻处理
选择合适的蚀刻液
根据基材的特性和工艺要 求选择合适的蚀刻液,确 保其具有较高的蚀刻速率 和选择性。
控制蚀刻条件
控制蚀刻液的浓度、温度、 PH值等条件,以确保蚀刻 过程的稳定性和精度。
蚀刻方式
采用浸泡、喷淋、刷涂等 方式进行蚀刻处理,确保 基材表面被均匀蚀刻。
去胶与清洗
去胶
去除抗蚀剂掩膜,将其彻底清洗干净,以便后续处理。
化学蚀刻技术课件
• 化学蚀刻技术概述 • 化学蚀刻技术的基本原理 • 化学蚀刻技术的工艺流程 • 化学蚀刻技术的材料选择 • 化学蚀刻技术的质量控制 • 化学蚀刻技术的安全与环保
01
化学蚀刻技术概述
定义与特点
定义
化学蚀刻技术是一种利 用化学反应将材料进行 选择性溶解或去除的工
艺过程。
高精度
能够实现高精度的图形 转移,满足微细加工的
总结词:性能测试
详细描述:在化学蚀刻过程中,抗蚀 剂的性能至关重要。通过性能测试, 如耐酸性、耐碱性、耐温度性等,可 以评估抗蚀剂的适用性和稳定性。
抗蚀剂的性能检测与控制
总结词:成分分析
VS
详细描述:对抗蚀剂进行成分分析, 了解其化学成分和浓度,有助于优化 配方和工艺参数。同时,成分分析还 可以及时发现潜在的问题和失效模式。

微电子工艺之刻蚀技术

微电子工艺之刻蚀技术

二、干法刻蚀
②CF4+H2:刻蚀速率降低 机理:F*+H*(H2)→HF CFX*(x≤3)+Si→SiF4+C(吸附在Si表面) CFX*(x≤3)+SiO2→ SiF4+CO+CO2+COF2 5.刻蚀设备 ①筒式 ②平板式

二、干法刻蚀
①刻蚀Si、SiO2、 Si3N4 刻蚀剂CF4 ; F*+Si→SiF4↑ F*+SiO2→ SiF4↑+O2↑ CF3*+SiO2→ SiF4↑+CO↑+CO2↑ Si3N4+F*→ SiF4↑+N2↑ ②刻蚀Al 刻蚀剂:BCl3、CCl4、CHCl3; Cl*+Al→AlCl3↑ ③刻蚀难熔金属及其硅化物:W,Mo,Cr,WSi2,Au,Pt等 刻蚀剂:CF4,SF6,C2Cl2F4
二、干法刻蚀
二、干法刻蚀
④去胶 刻蚀剂:O2等离子体 刻蚀机理: O2 RF O2*、O* O*+CXHX→CO2↑+H2O↑+挥发性低分子 O2去胶: O2 +CXHX 450-550℃ CO2↑+H2O↑+挥发性低分子 2.反应离子刻蚀(RIE) 刻蚀机理:等离子体活性基的化学反应+正离子轰击的 物理溅射。 刻蚀剂:与等离子体刻蚀相同。 特点(与等离子体刻蚀相比):腐蚀速度快,各向异性 强。
一、湿法刻蚀
2.腐蚀Al
①H3PO4: 2Al+6H3PO4=2Al(H2PO4)3+3H2↑ H2气泡的消除:少量酒精或醋酸;超声波或搅动。 ②KMnO4: KMnO4+Al NaOH KAlO2+MnO2↓ 配方: KMnO4:NaOH:H2O=6g:10g:90ml ③碱性溶液: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 配方: NaOH:H2O:甘油:酒精=5g:8ml:3ml:6ml 甘油的作用:减弱NaOH的活泼性。 缺点:对胶膜有浸蚀,横向腐蚀严重,Na+污染。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
பைடு நூலகம்
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
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刻蚀法图形转移技术
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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